Разница между атомной и водородной бомбой

Водородная и атомная бомбы: сравнительные характеристики

Водородная бомба против атомной.

Как мы знаем все, водородные бомбы применяют рабочий принцип, который основан на ядерном синтезе, а атомные бомбы применяют ядерное дробление.

Если сопоставлять энергию, которая образуется при ядерном делении и ядерном синтезе, то в теории разрыв будет не таким очень большим, как многие думают. Так, энергия, выделяемая при полном делении 1 кг урана-235, составляет

80 ТДж.

Это приблизительно равно энергии взрыва 20 тыс. тонн тротила. Из 1 кг дейтерида лития-6 после полного синтеза выделяется энергия, равноценная взрыву 60 тыс. тонн тротила.

Как можно заметить, разница между энергетикой атомного деления и ядерного синтеза отличается всего втрое.
Хотя разница в теории невелика, в реальности это все равно что сопоставлять рай и ад.

Самая мощная атомная бомба, когда-нибудь созданная людьми, – это атомная бомба мощностью, равноценной 450 000 тонн тротила, которая была взорвана в ходе операции «Плющ» в Америке в 1955 году. Самой мощной водородной бомбой стала царь-бомба, которая была испытана нашей страной в период СССР в первой половине 60-ых годов двадцатого века.

Взрыв этой бомбы поразил всех экспертов в мире. Ее мощность составила 50 миллионов тонн в тротиловом эквиваленте.

Другими словами практически мощность водородной бомбы была в 111 раза больше самой мощной в мире атомной бомбы.

(Слева – грибовидное облако водородной бомбы, а с правой стороны – грибовидное облако атомной бомбы)

Чего же если вероятная энергия ядерного деления урана-235 и ядерного синтеза дейтерид лития-6 отличается всего в 3 раза на деле разница при взрыве оказывается большой? Дело все в разной критичной массе ядерного топлива, а еще в различии процессов высвобождения энергии.

Первая советская атомная бомба

В ядерной бомбе процесс начинается после детонации заряда, размещенного в середине атомной бомбы, в какой находится уран или плутоний. После мини-взрыва, который приводит к детонации, изотопы начинают распадаться, захватывая нейтроны.

Начинается цепной процесс деления ядер атома. После разрушения структуры атомов происходит ядерное возбуждение энергии (с момента, когда ядерный заряд достигнет критичной метки).

Это и приводит к ядерному взрыву.

Водородная бомба основывается на абсолютно другом процессе высвобождения энергии.

Для начала в водородной бомбе начинается процесс расщепления тяжёлых ядер дейтерида лития-6, который распадается на тритий и гелий. И лишь потом происходит процесс термоядерного синтеза, что приводит к резкому нагреву боевого заряда с дальнейшим мощнейшим взрывом.

В теории самый большой верхний предел мощности атомной бомбы, которую люди сейчас могут сделать, будет примерно 800 000 тонн в тротиловом эквиваленте. Но подобную бомбу никто не выполняет, так как мощность в 500 000 тонн – уже вершина безумия.

Кстати, ядерное горючее уран-235, который применяется в атомной бомбе, разделяется не полностью.

К примеру, атомная бомба, сброшенная американцами на Хиросиму, Япония, содержала 60 килограммов урана-235.

Но успешному делению подверглось только 700 граммов топлива. Исходя из этого, атомная бомба имеет невысокий показатель конверсии, в среднем составляющий лишь 1%.

Благодаря этому, если у вас есть желание создать крупную атомную бомбу с высокой мощностью и оборудовать ею боеголовку управляемой ракеты, вы должны овладеть технологией водородной бомбы.

Водородная бомба более непростая для производства. Как правило, водородная бомба основывается на легком ядерном синтезе, также известном как термоядерный синтез.

Отсюда у водородных бомб есть альтернативное наименование – термоядерное оружие.

По существу, в середине термоядерной бомбы содержится маленькая атомная бомба, которая разрывается во время детонации, а высвобождаемая при этом энергия применяется в качестве своеобразного термоядерного «детонатора».

Горючее для ядерного синтеза нагревается до поразительно большой температуры. Но этого мало для запуска термоядерного синтеза.

Создание обязательных условий обеспечивает плутониевый стержень, который в результате сжатия переходит в надкритическое состояние — начинается ядерная реакция в середине контейнера. Испускаемые плутониевым стержнем в результате деления ядер плутония нейтроны взаимодействуют с ядрами лития-6, из-за чего выходит тритий, который дальше взаимодействует с дейтерием.

Если оболочка контейнера была сделана из природного урана, то быстрые нейтроны, образовывающиеся в результате реакции синтеза, вызывают в ней реакции деления атомов урана-238, добавляющие собственную энергию в общую энергию взрыва. Таким образом создается термоядерный взрыв фактически неограниченной мощности, так как за оболочкой как правило расположены еще прочие слои дейтерида лития и слои урана-238 (слойка).

Кстати, у нас в государстве в период СССР было взорвано немало водородных бомб в качестве испытаний термоядерного оружия. Во время испытаний в радиусе 1000 километров от эпицентра взрыва неоднократно было зафиксировано нарушение связи.

В границах 100 км от взрыва строения были уничтожены. Ударная волна, создаваемая водородной бомбой, три раза проходила вокруг всего Нашей планеты, заставив весь мир содрогнуться, посеяв невероятный страх.

* Ядерная боеголовка
Да, атомное оружие изначально собственного возникновения в нашем мире стало важным оружием для сдерживания агрессоров и для поддерживания мира на планете. Ядерные бомбы оптимальным образом уравновешивают мир на Земля.

Также ядерное вооружение, которым владеют многие страны, позволяет остерегаться широкомасштабных боевых действий между странами.

Хотя сила атомного оружия чрезвычайно ужасна, нашей стране ядерное вооружение дает возможность себя ощущать в безопасности. Очень долго наличие ядерного арсенала России удерживало прочие страны от искушения напасть на наши территории.

К большому сожалению, в наше время некоторые страны как-то забыли о нашем большом арсенале, полагая, что многое вооружение устарело. Но это не так.

За последние 20 лет наша родина создала массу новых вооружений. Также и ядерных.

Естественно, большинство технологий сохраняется в тайне.

Разница между атомной и водородной бомбой

Как все знают, ключевым двигателем прогресса человеческой цивилизации считается война. И многие «ястребы» оправдуют массовые истребления себе аналогичных собственно этим.

Вопрос во все времена был спорным, а возникновение атомного оружия окончательно превратило символ плюс в символ минус. На самом деле, для чего необходим прогресс, который по завершению нас и устранит?

Причем даже в этом самоубийственном деле человек проявил свойственную ему энергию и изобретательность. Мало того, что он придумал оружие массового уничтожения (атомную бомбу) – он продолжил его улучшать, чтобы убить себя быстро, качественно и гарантированно.

Примером такой деятельной активности послужит самый быстрый прыжок на очередную ступеньку развития атомных военных технологий – создание термоядерного оружия (водородная бомба). Но оставим в стороне моральный нюанс данных суицидальных наклонностей и переходим к вопросу, вынесенному в заголовок статьи, – чем отличается атомная бомба от водородной?

чуть чуть истории

Там, за океаном

Как все знают, американцы – самый предприимчивый народ в мире. Чутье на все новое у них большое.

Благодаря этому не стоит изумляться тому, что первая атомная бомба возникла именно в данной части света. Дадим маленькую историческую справку.

• Первоочередным шагом на пути к созданию атомной бомбы можно считать эксперимент 2-ух немецких ученых О. Гана и Ф. Штрассмана по расщеплению атома урана на 2 половины. Этот, так сказать, еще неосознанный шаг был выполнен во второй половине 30-ых годов двадцатого века.

• Нобелевский победитель француз Ф. Жолио-Кюри во второй половине 30-ых годов XX века утверждает, что дробление атома приводит к цепной реакции, сопровождающейся мощным энерговыделением.

• Гений теоретической физики А. Эйнштейн поставил собственную подпись под письмом (в 1939 г.) на имя аммериканского президента, инициатором которого был другой физик-атомщик Л. Силард. В результате еще до начала Второй мировой в Америке было решено приступать к разработке атомного оружия.

• Первое тестирование нового оружия было проведено 16 июля 1945 года на севере штата Нью-Мексико.

• Меньше чем через четыре недели на японские города Хиросима и Нагасаки (6 и 9 августа 1945 г.) были сброшены 2 атомные бомбы. Человечество вступило в новую эру – теперь оно было способно убрать само себя в течении пары часов.

Американцы впали в реальную эйфорию от результатов полного и быстрого разгрома мирных мегаполисов. Штабные теоретики ВС США здесь же принялись за составление грандиозных планов, заключающихся в полном стирании с лица Земли 1/6 части света – СССР.

Догнали и перегнали

Во времена СССР тоже не сидели сложа руки. Правда, присутствовало определённое отставание, вызванное решением более неотложных дел – шла Вторая мировая война, основное бремя которой лежало на стране Советов.

Впрочем американцы непродолжительное время носили жёлтую майку лидера. Уже 29 августа 1949 года на полигоне под г. Семипалатинском был первый раз испытан ядерный заряд советского образца, созданный в ударные сроки русскими атомщиками под управлением академика Курчатова.

И пока расстроенные «ястребы» из Пентагона пересматривали собственные амбициозные планы по уничтожению «оплота мировой революции», Кремль нанёс упреждающий удар – в первой половине 50-ых годов XX века 12 августа были проведены проверки новой разновидности атомного оружия.

Там же, возле Приэльбрусья . Семипалатинска, была взорвана первая в мире водородная бомба под кодовым наименованием «Изделие РДС?6с». Данное мероприятие вызвало реальную истерику и панику не только на Капитолийском холме, но и во всех 50 штатах «оплота мировой демократии».

Почему? Какое отличие атомной бомбы от водородной ввергло в ужас мировую супердержаву?

Дадим ответ сразу.

Водородная бомба по собственной боевой мощи заметно превосходит атомную. При этом она обходится намного дешевле, чем эквивалентный ядерный образец.

Рассмотрим эти различия более детально.

Что такое атомная бомба?

Рабочий принцип атомной бомбы построен на применении энергии, возникающей в результате нарастающей цепной реакции, вызванной делением (расщеплением) тяжёлых ядер плутония или урана-235 с дальнейшим образованием намного легких ядер.
Сам процесс именуют однофазным, и течет он так:

• После детонации заряда вещество, которое находится в середине бомбы (изотопы урана или плутония), переходит в стадию распада и начинает захват нейтронов.

• Процесс распада увеличивается, как снежная лавина. Расщепление одного атома приводит к распаду нескольких. Появляется цепная реакция, ведущая к разрушению всех атомов, присутствующих в бомбе.

• Начинается ядерная реакция. Весь заряд бомбы преобразуется в одно целое, и его масса переходит собственную критическую отметку. Причем вся эта вакханалия продолжается очень непродолжительное время и сопровождается мгновенным выделением большого количества энергии, что по завершению и приводит к грандиозному взрыву.

Кстати, эта характерность атомного однофазного заряда – быстро набирать критическую массу – не дает возможность бесконечно наращивать мощность этого вида боеприпаса. Заряд может быть мощностью сотни килотонн, но чем ближе он к мегатонному уровню, тем меньше его результативность.

Он просто не успеет полностью расщепиться: случится взрыв и часть заряда так и остается неиспользованной – ее разметает взрывом. Проблема такого рода была решена в следующем виде атомного боеприпаса – в водородной бомбе, которая также именуется термоядерной.

Что такое водородная бомба?

В водородной бомбе происходит немного другой процесс высвобождения энергии. Он построен на работе с изотопами водорода – дейтерия (нелегкий водород) и трития.

Сам процесс делится на 2 половины или, как принято говорить, считается двухфазным.

• Первая фаза – это когда основным поставщиком энергии считается реакция расщепления тяжёлых ядер дейтерида лития на гелий и тритий.

• Вторая фаза – запускается термоядерный синтез на основе гелия и трития, что приводит к мгновенному нагреву в середине боевого заряда и, как последствие, вызывает мощный взрыв.

Благодаря двухфазной системе термоядерный заряд может быть самой разной мощности.
Примечание.

Описание процессов, происходящих в атомной и водородной бомбе, – далеко не полное и самое примитивное.

Оно дано исключительно для общего понимания различий между этими 2-мя видами оружия.

Сравнение

Что в сухом остатке?

О поражающих факторах атомного взрыва знает любой учащийся начальной школы:

• световое излучение;
• ударная волна;
• электромагнитный импульс (ЭМИ);
• всеобъемлющая радиация;
• радиоактивное инфицирование.

То же самое можно сказать и о термоядерном взрыве. Но.

Мощь и результаты термоядерного взрыва существенно сильней, чем атомного. Приведем два общеизвестных примера.

«Ребенок»: черный юмор или цинизм дяди Сэма?

Атомная бомба (кодовое название «Ребенок»), сброшенная на Хиросиму американцами, до этого времени считается «эталонным» критерием для атомных зарядов. Ее мощь приблизительно составила от 13 до 18 килотонн, и взрыв был безупречен во всем.

Позднее неоднократно проводились проверки намного мощнее зарядов, однако не гораздо (20-23 килотонны). Но они показывали результаты, мало превышающие достижения «Ребенка», а потом и совсем закончились.

Возникла довольно не дорогая и сильная «водородная сестра», и смысла улучшать атомные заряды уже не было. Вот что вышло «на выходе» после взрыва «Ребенка»:

• Ядерный гриб достиг высоты 12 км, диаметр «шляпки» был около пяти километров.
• Мгновенное высвобождение энергии при ядерной реакции вызвало температуру в эпицентре взрыва 4000 °С.
• Огненный шар: диаметр около 300 метров.
• Ударная волна выбивала стекла на расстоянии до 19 км, а ощущалась существенно дальше.
• Одномоментно погибло около 140 тыс. человек.

Царица всех цариц

Результаты взрыва самой мощной на данный момент из испытанных водородных бомб, говоря по другому Царь-бомбы (кодовое имя АН602), превзошли все проведенные до этого взрывы атомных зарядов (не термоядерных), вместе взятые. Бомба была советская, мощностью в 50 мегатонн.

Ее проверки проводились 30 октября 1961 года в районе Новой Земли.

• Ядерный гриб вырос на 67 км в высоту и приблизительно 95 км был диаметр верхней «шляпки».
• Световое излучение колотило на расстояние под 100 км, вызывая ожоги третьей степени.
• Огненный клубок, или шар, разросся до 4,6 км (радиус).
• Волна звука была зафиксирована на расстоянии 800 км.
• Сейсмическая волна трижды обогнула планету.
• Ударная волна ощущалась на расстоянии до 1000 км.
• Электромагнитный импульс создавал мощные помехи в течение 40 минут на пару сотен километров от эпицентра взрыва.

Можно лишь выдумывать, что произошло бы с Хиросимой, если бы на нее был сброшен такой монстр. Наверняка, исчез бы не только город, но и сама Страна Восходящего Солнца.

Ну, а теперь приведем все, что мы рассказали, к общему знаменателю, другими словами составим сравнительную таблицу.

Таблица

Атомная бомба	Водородная бомба
Рабочий принцип бомбы возведен на делении ядер урана и плутония, вызывающих прогрессирующую цепную реакцию, благодаря этому происходит мощный выброс энергии, приводящий к взрыву. Данный процесс стал называться однофазного, или одноступенчатого	Ядерная реакция идет по двухступенчатой (двухфазной) схеме и в ее основании лежат изотопы водорода. Сначала происходит дробление тяжёлых ядер дейтерида лития, потом, не дожидаясь завершения деления, начинается термоядерный синтез с участием полученных элементов. Оба процесса сопровождаются большим энерговыделением и по завершению заканчиваются взрывом
В силу конкретных физических причин (см. выше) самая большая мощность атомного заряда может колебаться в границах 1 мегатонны	Мощность термоядерного заряда практически неограниченная. Чем больше начального материала, тем сильней будет взрыв
Созидательный процесс атомного заряда весьма непрост и дорог	Водородная бомба намного проще в изготовлении и не так дорога

Итак, мы выяснили, в чем разница между атомной и водородной бомбой. К большому сожалению, наш маленький анализ только подтвердил тезис, высказанный перед началом статьи: прогресс, который связан с войной, пошёл по гибельному пути.

Человечество встало на грань самоуничтожения. Осталось лишь нажать кнопку.

Однако не будем завершать статью на столь трагической ноте. Мы думаем, что разум, инстинкт самосохранения, в конце концов, победят и нас ждет мирное грядущее.

Сборник ответов на ваши вопросы

Геополитические амбиции больших держав всегда веди к гонке вооружения. Разработка новых военных технологий давала той либо другой стране плюсы перед остальными.

Так семимильными шагами человечество подошло к появлению страшного оружия – атомной бомбы.

С какой даты пошёл отчет атомной эры, сколько стран нашей планеты обладают ядерным потенциалом и в чем значительное отличие водородной бомбы от атомной? На эти и остальные вопросы вы найдете ответ, прочитав эту заметку.

Чем отличается водородная бомба от ядерной

Любое атомное оружие базируется на внутриядерной реакции, мощь которой способна практически очень быстро убрать как приличное количество живой единицы, так и технику, и самые разные сооружения и здания. Рассмотрим классификацию ядерных боеголовок, присутствующих на вооружении некоторых стран:

Как устроена водородная бомба

• Ядерная (атомная) бомба. В процессе ядерной реакции и деления плутония и урана, происходит энерговыделение больших масштабов. В большинстве случаев в одной боеголовке находится от 2-ух зарядов плутония одинаковой массы, которые взрываются друга от друга.
• Водородная (термоядерная) бомба. Энергия выделяется на основе синтеза ядер водорода (отсюда пошло и наименование). Интенсивность ударной волны и кол-во выделяемой энергии превосходит атомную в несколько раз.

Что мощнее: ядерная или водородная бомба?

Пока ученые ломали голову над тем, как пустить атомную энергию получившуюся в процессе термоядерного синтеза водорода в мирные цели, военные уже провели не с один десяток испытаний. Стало известно, что заряд в несколько мегатонн водородной бомбы мощнее атомной в тысячи раз.

Даже сложно представить, что было бы с Хиросимой (да и с самой Японией), если бы в брошенной на нее 20-ти килотонной бомбе был водород.
Рассмотрим мощную разрушительную силу, которая выходит при взрыве водородной бомбы в 50 мегатонн:

• Огненный шар: диаметр в 4,5 -5 километра в диаметре.
• Волна звука: взрыв можно услышать, Находясь на расстоянии в 800 километров.
• Энергия: от освобожденной энергии, человек может получить ожоги кожи, Находясь от эпицентра взрыва до 100 километров.
• Ядерный гриб: высота более 70 км в высоту, радиус шапки – около 50 км.

Атомные бомбы такой мощности еще ни разу не взрывали. Есть критерии бомбы сброшенной на Хиросиму в 1945 году, но собственными размерами она существенно уступала водородному разряду вышеописанному:

• Огненный шар: диаметр около 300 метров.
• Ядерный гриб: высота 12 км, радиус шапки – около пяти километров.
• Энергия: температура в самом центре взрыва достигала 3000С°.

Испытания термоядерной бомбы РДС-37

Теперь на вооружении ядерных держав стоят собственно водородные бомбы. Помимо того, что они превосходят по собственным свойствам собственных «малых братьев», они намного дешевле в производстве.

Рабочий принцип водородной бомбы

Разберем поэтапно, этапы приведения в действие водородных бомб:

1. Детонация заряда. Заряд находится в специализированной оболочке. После детонации идет выброс нейтронов и создается большая температура, требуемая для начала ядерного синтеза в главном заряде.
2. Расщепление лития. Под воздействием нейтронов, литий расщепляется на гелий и тритий.
3. Термоядерный синтез. Тритий и гелий запускают термоядерную реакцию, благодаря чему в процесс вступает водород, и температура в середине заряда очень быстро увеличивается. Происходит термоядерный взрыв.

Видео взрыва водородной бомбы в 4 мегатонны

Рабочий принцип атомной бомбы

Дальше по-шаговый рабочий принцип атомных бомб:

1. Детонация заряда. В оболочке бомбы находится несколько изотопов (уран, плутоний и т.п.), которые поле детонации распадаются и захватывают нейтроны.
2. Лавинообразный процесс. Разрушение одного атома, инициируют к распаду еще нескольких атомов. Идет цепной процесс, который за собой влечет к разрушению приличного количества ядер.
3. Ядерная реакция. За очень короткое времени все части бомбы образовывают единое целое, и масса заряда начинает превосходить критическую массу. Избавляется большое количество энергии, потом происходит взрыв.

Опасность ядерной войны

Еще в середине прошлого столетия опасность ядерной войны была маловероятна. В собственном арсенале атомное оружие имели две страны – СССР и США.

Лидеры 2-ух супердержав очень хорошо понимали опасность использования оружия массового поражения, и гонка вооружений велась, вероятнее всего, как «соревнующее» противостояние.
Ситуация очень сильно поменялась в конце 20 века. «Ядерной дубинкой» завладели не только развитые страны западной Европы, но и представители Азии.

В чем отличие водородной бомбы от атомной?

Что сильнее, водородная бомба или атомная?

Что опаснее и в чем разница? В данной публикации, мы попытаемся дать ответ на данные вопросы.

Во-первых, обычные атомные бомбы применяют ядерное дробление или расщепление неустойчивых атомов урана или плутония, чтобы нарастить мощность взрыва бомбы. Когда атомы расщепляются, их субатомные нейтроны высвобождаются, разделяя больше атомов и высвобождая разрушительное кол-во энергии.

Данные типы атомных бомб были употреблены во Второй мировой против Японии, и это то, что, как утверждают эксперты, КНДР испытывала до этого времени. Но толчки, ощущаемые во время воскресного проверки, возможно, принадлежали взрыву водородной бомбы, хотя и небольшой-хотя специалисты все еще насторожено настроены.

Водородные бомбы, или термоядерные бомбы, в действительности гораздо страшнее, чем ваши простые атомные бомбы. У них в середине есть термоядерное горючее, которое можно воспламенить во время первой ступеньки, которая все еще питается от ядерного деления.

Однако у «водородных бомб» существует еще один прием в рукаве. Они применяют вторую стадию реакций с применением ядерного синтеза (сила, которая питает солнце), чтобы по большей части сделать больше разрушительную силу обычного атомного взрыва.

Когда происходит соединение дейтерия и трития (типов водорода) и атомы соединяются вместе, они запускают нейтроны, чтобы создать еще более разрушительную силу в цепной реакции, когда они вступают в контакт с урановым слоем бомбы. Если вы считали, что атомные бомбы были плохими, эти вещи на самом деле отвратительны.

Чтобы дать вам определенную перспективу, одна из первых высокоэффективных термоядерных бомб, испытанных США на атолле Бикини в первой половине 50-ых годов XX века, названная «Айви Майк», была более чем в 1000 раз мощнее типовой атомной бомбы «маленький мальчик», сброшенной на Хиросиму в 1945 году Энола Гей. Эта бомба практически очень быстро убила 66 000 человек и оставила как минимум 69 000 раненых и больных, так что вообразите, что способен выполнить термоядерная бомба.

В действительности, взрыв замка Браво был настолько интенсивным, что его проектировщики были захвачены неожиданно, когда он взорвался. Они просчитали мощность взрыва практически на 10 мегатонн, и это стало причиной серьезному радиационному загрязнению в данном районе и лучевой заболевания для здешних жителей.

Очередной способ объяснить разницу в разрушениях: атомная бомба может убить половину Манхэттена; водородная бомба может испарить весь город Нью-Йорк.
Но все таки, специалисты насторожено относятся к тому, что КНДР имеет возможность построить и взорвать водородную бомбу.

Это даже не первый раз, когда они говорят, что делают подобную вещь. В январе 2016 года они тоже говорили, что взорвали водородную бомбу, но специалисты тогда тоже были настроены насторожено.

Понятие проверки водородной бомбы вызывает волнение, но еще может быть так, что КНДР испытала то, что известно как “ускоренная атомная бомба».»Эти ускоренные бомбы просто добавляют немного термоядерного газа к ядру атома бомбы, делая больше выход взрыва, но не очень сильно, как водородная бомба. Они только приблизительно втрое больше взрывной мощности, чем маленький мальчик.

А пока нам придется обождать и увидеть, что американская разведка сможет сообщить нам в ближайшее время.